本文關(guān)鍵詞：VSC-HVDC供電無源網(wǎng)絡(luò)的直流傳輸容量計算及其提高方法

  更多相關(guān)文章： VSC-HVDC 恒功率負(fù)荷特性 小信號穩(wěn)定性分析 特征根 傳輸容量

【摘要】：隨著全球能源的緊缺與用電量的需求日益增加,同時電網(wǎng)規(guī)模迅速膨脹。人們加快了對太陽能、風(fēng)能等可再生能源的研發(fā)。而現(xiàn)有可再生能源具有的分散特性,以及在能源地域分布和供電需求中心不匹配的情況下,客觀上要求現(xiàn)有輸電技術(shù)能解決分散性、間歇性和遠(yuǎn)離負(fù)荷中心等難題。常規(guī)的直流輸電技術(shù)要求受端電網(wǎng)有足夠大的容量來支撐以及會消耗大量無功等固有缺陷。基于電壓源換流器(VSC)的柔性高壓直流輸電技術(shù)(VSC-HVDC)相比于傳統(tǒng)輸電技術(shù)具有多種優(yōu)點,能讓系統(tǒng)的有功和無功功率實現(xiàn)快速、獨立的控制,改善現(xiàn)有電網(wǎng)的電能質(zhì)量與提高系統(tǒng)的輸電能力,能向無源網(wǎng)絡(luò)供電,容易實現(xiàn)潮流翻轉(zhuǎn)等等。因此,VSC-HVDC輸電技術(shù)適用于城市和孤島電網(wǎng)供電、可再生能源發(fā)電的并網(wǎng)、交流系統(tǒng)的非同步互聯(lián)以及電力市場交易等領(lǐng)域,在電力系統(tǒng)領(lǐng)域具有廣闊的商業(yè)價值和應(yīng)用前景。VSC-HVDC系統(tǒng)作為一個含有復(fù)雜控制體系的系統(tǒng),維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是首要目標(biāo)。諧波、電力系統(tǒng)故障和負(fù)荷變動等擾動因素都會使得VSC-HVDC系統(tǒng)運行于不穩(wěn)定狀態(tài)。柔性高壓直流輸電的VSC是一個非線性且具備非常高的控制精度的電力電子功率變換裝置,對逆變站交流母線電壓進(jìn)行快速無差的控制,交流母線電壓在直流側(cè)擾動下的響應(yīng)速度在毫秒級以下,使得直流系統(tǒng)的負(fù)荷(從直流側(cè)向逆變站看去)呈現(xiàn)恒功率特性,這一恒功率特性有可能會破壞VSC-HVDC系統(tǒng)的穩(wěn)定工作運行。因此研究恒功率特性會對系統(tǒng)產(chǎn)生怎樣的影響具有重要意義。根據(jù)柔性高壓直流輸電系統(tǒng)整流站和逆變站的外部伏安特性設(shè)計并建立VSC-HVDC系統(tǒng)在直流網(wǎng)絡(luò)側(cè)的等效電路,進(jìn)而用小信號分析法來分析系統(tǒng)直流網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性,得到VSC-HVDC向無源網(wǎng)絡(luò)供電的傳輸容量與直流電壓、直流側(cè)電容和線路參數(shù)之間相應(yīng)的關(guān)系,同時通過設(shè)計虛擬電阻作為前饋控制來提高系統(tǒng)的傳輸容量。在PSCAD/EMTDC仿真軟件中建立了柔性直流輸電供電無源系統(tǒng)的動態(tài)等效仿真模型,仿真驗證了所用策略的有效正確性。
【關(guān)鍵詞】：VSC-HVDC 恒功率負(fù)荷特性 小信號穩(wěn)定性分析 特征根 傳輸容量
【學(xué)位授予單位】：長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM721.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 課題研究背景與意義9-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 論文的主要內(nèi)容16-18
• 第二章 VSC-HVDC系統(tǒng)的等效直流模型設(shè)計18-33
• 2.1 VSC-HVDC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)18-20
• 2.2 VSC-HVDC系統(tǒng)的控制20-27
• 2.2.1 系統(tǒng)級控制21-22
• 2.2.2 換流站級控制22-26
• 2.2.3 換流器閥級控制26-27
• 2.3 VSC-HVDC系統(tǒng)換流站的輸入特性27-30
• 2.4 VSC-HVDC系統(tǒng)的等效直流網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計30-32
• 2.5 本章小節(jié)32-33
• 第三章 VSC-HVDC供電無源網(wǎng)絡(luò)傳輸容量的穩(wěn)定性分析與計算33-46
• 3.1 小信號穩(wěn)定性分析33-37
• 3.1.1 狀態(tài)空間表示法34
• 3.1.2 方程的線性化34-37
• 3.1.3 特征值與系統(tǒng)的穩(wěn)定性37
• 3.2 VSC-HVDC供電無源網(wǎng)絡(luò)傳輸容量穩(wěn)定性分析及大小的推導(dǎo)37-40
• 3.3 仿真分析40-44
• 3.3.1 仿真系統(tǒng)模型的建立40-42
• 3.3.2 系統(tǒng)的不穩(wěn)定現(xiàn)象42
• 3.3.3 直流電容對系統(tǒng)最大傳輸功率的影響42-43
• 3.3.4 直流電壓對系統(tǒng)最大傳輸功率的影響43
• 3.3.5 直流線路類型對系統(tǒng)最大傳輸功率的影響43-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第四章 提高系統(tǒng)傳輸容量的虛擬電阻前饋控制46-50
• 4.1 虛擬電阻前饋控制策略設(shè)計46-48
• 4.2 仿真分析48-49
• 4.3 本章小結(jié)49-50
• 第五章 結(jié)論與展望50-51
• 參考文獻(xiàn)51-57
• 致謝57-58
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文58-59
• 附錄B 攻讀學(xué)位期間參加相關(guān)項目59

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本文編號：547898